Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castagnato_Renata_M.pdf: 1224635 bytes, checksum: 513cfc1c14b5af1159379a00e5d00297 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O formaldeído é um composto orgânico muito utilizado em diversos setores da indústria e serviços de saúde. Em hospitais e laboratórios de anatomia, ele é empregado em solução de 8 a 10 %, que ao se tornar imprópria para uso, necessita ser disposta adequadamente para não afetar os ecossistemas presentes nos corpos d¿água ou nos processos biológicos das estações de tratamento de esgotos. Pois, dependendo da concentração que o formaldeído se encontra, pode ser extremamente tóxico. O presente estudo teve o objetivo de verificar a tratabilidade de esgoto sanitário contendo formaldeído em um sistema combinado composto de um filtro anaeróbio (FA) seguido de um biofiltro aerado submerso (BAS). O volume útil de cada reator era de 17,6 L e o tempo de detenção hidráulica de 12 h. As concentrações de formaldeído aplicadas ao esgoto sanitário afluente ao sistema foram de 50, 100, 200 e 400 mg L-1, dividas em quatro fases de operação. Durante o monitoramento do sistema, foi verificado que a eficiência de remoção de formaldeído variou de 85,0 a 99,4 %, sendo que a partir do início da segunda fase (quando a concentração aplicada era de 100 mg L-1), a média de remoção foi de 98,0 ± 1,2 %. A média de remoção de DQO, durante as quatro fases de aplicação, foi de 84,4 ± 7,3 %, apesar do formaldeído não ter sido a única fonte de carbono. O valor máximo de carga de formaldeído removida no sistema foi de 0,407 kgm-3 d-1, quando sua aplicação no esgoto bruto era de 0,411 kg m-3 d-1 (concentração de 410,8 mg L-1). Foi observado também que a maior concentração de formaldeído encontrada no efluente tratado pelo sistema foi de 5,8 mg L-1, com valor médio de 1,9 ± 1,4 mg L-1. Houve inibição do processo de nitrificação no BAS a partir de 50 mg L-1 de formaldeído presente no esgoto afluente. Verificou-se que o sistema proposto foi adequado ao tratamento de esgoto sanitário com formaldeído, pois em todas as concentrações do composto aplicado (0 a 410,8 mg L-1), o seu desempenho se manteve estável, principalmente com relação à remoção de DQO e do próprio formaldeído. Palavras-chave: Formaldeído, sistema combinado anaeróbio/aeróbio, filtro anaeróbio, biofiltro aerado submerso, nitrificação, esgoto sanitário / Abstract: Formaldehyde is an organic compound largely used in several industrial sectors and health services, for example in hospitals and anatomy laboratories in a proportion of 8 to 10 %. When it becomes inadequate to be used, this solution must be properly disposed in order not to affect the ecosystems in water streams or in the biological process in the treatment sewage works, because depending on its concentration it can be extremely toxic. This study aims to verify the treatability of domestic wastewater containing formaldehyde in a combined system formed by an Anaerobic Filter followed by a Biological Aerated Filter. Each reactor presented a volume of 17,6 l and 12 h of hydraulic retention time (HRT). This type of system aggregates the advantages of these combined processes: anaerobic and aerobic. The concentration of formaldehyde used in domestic wastewater influent in the system was divided into 4 phases of operation, which corresponded to 50, 100, 200 and 400 mg L-1. The efficacy of removal of formaldehyde in the system varied from 85,0 and 99,4 %, and it must be noted that from the beginning of the 2nd phase (100 mg L-1) the average of removal was 98,0 ± 1,2 %. The average of removal of COD, during the whole 4 phases of operation, was 84,4 ± 7,3 %. It must be said that formaldehyde was not the only carbon source. The removal rate of formaldehyde achieved a maximum of 0,407 kg m-3 d-1, when the applied rate in the system was 0,411 kg m-3 d-1. This fact happened when the concentration of aldehyde in the influent was 410,8 mg L-1. The maximum concentration verified of formaldehyde in the effluent of system was 5,8 mg L-1, with an average of 1,9 ± 1,4 mg L-1. The process of nitrification has been inhibited in the Biological Aerated Filter from 50 mg L-1 of formaldehyde present in the influent. The proposed system was adequate to the treatment of domestic wastewater plus formaldehyde because in all concentration of aldehyde applied (0 a 410,8 mg L-1) its performance was kept stable, mainly in relation to COD removal and formaldehyde itself. Key words: Formaldehyde, combined system anaerobic/aerobic, anaerobic filter, biological aerated filter, nitrification, domestic wastewater / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Basilio Ernesto de Almeida Milani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:32:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VargasLara_JoseMaria_D.pdf: 1539805 bytes, checksum: cb3f1db3ea06ddceb5dac7d0f33c587c (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho trata da síntese de um controlador preditivo adaptativo, baseado em modelos reduzidos obtidos mediante identificação orientada para controle preditivo. A metodologia proposta envolve duas áreas importantes para o sucesso do experimento de identificação. Na primeira, projeto de sinais de excitação, é mostrado como sinais de excitação pseudo-aleatórios multi-níveis podem ser projetados para atender com eficácia requisitos que sinais de excitação relevantes para controle devem satisfazer. Na segunda, modelagem de preditores, é abordada a modelagem por identificação de preditores de horizonte estendido. O objetivo central da metodologia proposta é o controle da remoção de matéria nitrogenada de uma planta de tratamento de esgotos por lodos ativados com pré-desnitrificação. A metodologia é aplicada para controlar a concentração de amônia mediante o controle do set-point de oxigênio dissolvido. A metodologia também é aplicada para o controle da concentração de nitrato no reator desnitrificante. Os controladores são avaliados em um estudo de simulação, mostrando a eficácia da metodologia proposta para o controle das concentrações de amônia e nitrato / Abstract: This work deals with the synthesis of an adaptive predictive controller, based on reduced models obtained via identification oriented to predictive control. The methodology proposed involves two important areas for the success of the identification experiment. In the first one, excitation signal design, it is shown how pseudo-random multilevel signals can be designed to effectively satisfy the requirements that excitation signals relevant for control should satisfy. In the second, predictor modelling, the identification of long-range horizon predictors is approached. The main objective of the proposed methodology is the control of the nitrogen removal in an predenitrifying activated sludge wastewater treatment plant. This methodology is applied to control the ammonium concentration in the denitrifying reactor. The controllers are evaluated in a simulation study, showing the effectiveness of the proposed methodology to control ammonium and nitrate concentrations / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_PetersonBuenode_D.pdf: 7179386 bytes, checksum: 3f0a65f3012f62fac73e35450cdc9b40 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Em aterros, quando o lixo depositado entra em decomposição, se forma o chorume, um líquido escuro e de odor desagradável, potencial patogênico e toxicológico que pode conter compostos orgânicos, metais pesados e outros íons e que se não adequadamente tratado pode causar problemas de caráter sanitário e ambiental. Métodos de oxidação química ou biológica habitualmente utilizados apresentam dificuldade para tratar chorume de aterros antigos. Visando a obtenção de um método de tratamento complementar ou alternativo, neste trabalho utilizou-se um sistema fotoeletroquímico em escala piloto de 18 L operando em modo contínuo com reciclo, composto por reator tubular com eletrodos comerciais ADE de Ti/70TiO2-30RuO2 e lâmpada ultravioleta para degradar chorume bruto de um aterro sanitário municipal. Esta configuração possui o diferencial de utilizar um sistema compacto, com eletrodo não-solúvel de longo tempo de vida útil e eliminar a necessidade de separação do semicondutor da solução após o tratamento. Foram comparados os processos fotocatalítico, eletrolítico e eletrolítico assistido por fotocatálise heterogênea com e sem a adição de fotocatalisador TiO2, determinando-se a eficiência do sistema por meio de análises de cor, DBO, DQO, toxicidade aguda, Carbono Orgânico Total, pH, temperatura, amônia e cloreto. O sistema foi otimizado em termos de densidade de corrente de eletrólise, tempo de tratamento e vazão da solução. Foram testados os valores 300, 1000,2000 e 3000 L h-1 nas densidades de corrente de 13,25, 39, 48, 78, 90 e 116 mA cm-2. No tratamento eletrolítico, em 180 min de processamento a 116,0 mA cm-2 e 2000 L h-1 foi possível remover de 86 a 1 00% da cor, 33 a 73% do COT, 31 a 90% da DQO e 31 a 100% da amônia do chorume. O comportamento cinético para remoção da cor, COT e DQO foi de segunda ordem, com constantes aparentes de velocidade de remoção variando entre 1,58.10-4 e 3,79.10-5 ma-1m s-1 2,13.10-8 e 2,92.10-9 m4s-1g-1 e 1,40.10-8 e 2,07.10-9 m4s-1g-l respectivamente. As remoções de amônia e cloreto seguiram comportamento cinético de primeira ordem, sendo que a constante média de velocidade de remoção de amônia variou entre 6,87.10-5 e 3,46.10-6 m s-1. Também, foram observadas reduções da DBO, da toxicidade e remoção de metais. Esta forma de tratamento não apresenta problemas posteriores em relação à geração de lodo ou subprodutos tóxicos, sendo indicada como complementar ao tratamento biológico / Abstract: Sanitary landfills are the major method used today for the disposal and management of municipal solid waste. Decomposition of waste and rainfall generate leachate at the bottom of landfills, causing groundwater contamination. The leachate is a dark grey, foul smelling solution and it can be considered a complex effluent, often containing organic compounds, heavy metals, and many other soluble compounds. Furthermore, leachate presents high values of biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD) and, because of its toxic potential, it may represent an environmental problem. Biological and chemica1 oxidation commonly used in the treatment have not entirely efficient in degrading old landfill leachate. Moreover, the process is sensitive to variable organic 10008 and different flow rates. In this study, leachate from an old age municipal landfill site was treated by photo-electrochemical oxidation in a pilot scale flow reactor (18 L), using DSA anode and UV radiation. The adopted system is small, compact, long service-life electrodes and separation between of cata1yst from solution is not necessary. By using photocatalytic, electrolytic and photo-assisted electrolytic processes, the effect of current density and flow rate on COD, BOD, total organic carbon, color, ammonia and toxicity removal was investigated. At a current density of 116.0 mA cm-l, flow rate of 2000 L h-1 and 180 min of processing, removal of 86-100% of color, 33-73% of TOC, 31-90% of COD and 31-100% of ammonia were achieved. Removal rates for color, TOC and COD presented a second-order kinetic, with apparent kinetic constants among 1,58.10-4 - 3,79.10-5 ma-lm s-l, 2,13.10-8 - 2,92.10-9 m4s-1g-1 and 1,40.10-8 - 2,07.10-9 m4s-1g-1 respectively. The ammonia and chloride removal followed a first-order kinetic, with apparent kinetic constants ranging from 6,87.10-5 to 3,46.10-6 m s-1. Furthermore, BOD, toxicity and metallic ions were also removed. This process of treatment doesn't show further problems related to sludge production or toxic by-products, been appointed as complementary to traditional biological systems. Besides the high energy consumption, the process proved effectiveness in degrading leachate, despite this effluent' s usual refractoriness to treatment / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Ricardo de Lima Isaac / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-04T08:46:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porto_LuizCarlosdaSilva_M.pdf: 5854701 bytes, checksum: 8b8c1f5f9c94a0d763536c68fc82d3de (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O tratamento do efluente de indústrias têxteis é complexo, devido a sua variabilidade e à presença de substâncias tóxicas e lentamente biodegradáveis.Consequentemente, as regulamentações ambientais mais rigorosas e as pressões da sociedade e do mercado trazem um grande desafio às indústrias têxteis, principalmente às pequenas e médias. O objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego do sistema de lodos ativados em batelada com adição de carvão ativado em pó (LAB/CAP), tema incipiente no Brasil, para o tratamento do efluente de uma indústria de beneficiamento têxtil, comparando-o com o sistema convencional (LAB). O efluente bruto estudado apresentou concentração média de carbono orgânico dissolvido (COD) de 177,21 :t 50,24 mg/L e valor médio de cor de 190 :t 94 unidades ADMI. Na Fase 1 realizaram-se ensaios de adsorção com o efluente industrial, a fim de escolher o melhor carvão ativado em pó (CAP) para o emprego no sistema biológico. Na Fase 2 foram operados seis reatores de quatro litros cada, com ciclos de 24 horas, um funcionando como controle e cinco com concentrações variando de 250 a 2.000 mg CAP/L. Na Fase 3 foram operados dois reatores, com três ciclos diários, um sem CAP e o outro com 1.000 mg CAP/L. Na Fase 4, adicionou-se CAP ao sistema LAB de uma indústria têxtil. Os resultados obtidos demonstraram que, em comparação com o sistema LAB, o sistema LAB/CAP apresentou maior eficiência de remoção de COD (diferença de até 6,56%) e de cor (diferença de até 46,63% no efluente tratado), maior nitrificação do efluente industrial (diferença de 43,14%), maior concentração de biomassa no reator (diferença de até 43,11 %) e maior estabilidade frente a variações de carga orgânica afluente. O custo de operação do sistema estudado, referente apenas à adição de CAP, foi de 0,03 US$/m3 tratado (valor de julho de 2001). O sistema LAB/CAP é, portanto, uma alternativa para aprimorar o tratamento biológico de efluentes têxteis, inclusive nas pequenas e médias empresas / Abstract: The treatment of textile wastewater is complex because it is highly variable and has xenobiotic compounds. Consequently, not only stringent environmental regulations but also society and market pressures result in an enormous challenge to textile industries, mainly small and middle-sized ones. The aim of this research was to investigate the use of sequencing batch reactor with addition of powdered activated carbon (SBR/P AC), which is an incipient subject in Brazil, to treatment of wastewater from a textile dyeing and finishing company, making a comparison with the conventional system (SBR). Raw industrial effluent had average DOC = 177,21 :t 50,24 mg/L and average color = 190 :t 94 ADMI units. At Phase 1 the best P AC for addition to biological system was found by adsorption tests. At Phase 2 six reactors with four liters each were operated with 24 hours of total cycle, one working as control and five working with concentration varying from 250 to 2.000 mg P AC/L. At Phase 3 two reactors were operated, at three cycle daily, one without PAC and another with 1.000 mg PAC/L. At Phase 4 PAC was additioned to the SBR plant of a textile mill. The results showed that, compared to the SBR, SBR/P AC presented higher DOC removal (difference up to 6,56%), higher color removal (difference up to 46,63% at treated wastewater), higher nitrification of waste water (difference of 43,14%), higher biomass concentration in reactor (difference up to 43,11 %) and higher stability to influent organic load variation. SBR/P AC operation cost , refered only to P AC addition, was 0,03 US$/m3 treated (as Ju1y 2001). Therefore, SBR/PAC is an alternative to improve biological treatment of textile wastewater, even in small and middle-sized companies / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_micheline_oliveira.pdf: 816714 bytes, checksum: 7522d63bc0d2083d9c31fe1f30d928f5 (MD5) Previous issue date: 2009-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The first step of the present work was characterizing a dairy effluent in terms microbiological and physical-chemical used to obtain a microbial consortium for its biodegradation. Microbiological characterization was performed by total heterotrophic bacteria, filamentous fungi and yeasts count according to the official methodologies. Physical-chemical characterization was accomplished by content of protein, ash, lipids, carbohydrates, pH and chemical oxygen demand (COD). Microbial consortium was obtained in batch using a bioreactor containing 1,5L of dairy effluent, at 200 rpm, 1vvm, at 28 - 30oC. Cultivations were performed in duplicate for eleven days, being applied a pulse of 10% (v/v) of effluent on the seventh day of the experiment. Cellular growth kinetics, chemical oxygen demand concentration and lipolytic activity were determined. Initial concentrations of bacteria and fungi and yeasts were equal to 3x109CFU/mL and 8x104CFU/mL, respectively. Effluent presented a COD of 64.000mgO2/L, pH 5,0 and concentrations of 5g/100mL of carbohydrates, 0,8g/100mL of protein and 0,6g/100mL of lipids. Cultivations showed an increase on the bacteria concentration, reaching 1x1013CFU/mL after eight days, while filamentous fungi and yeast concentrations were inhibited. An reduction of COD concentration in the range of 47 to 63,5% was observed after eleven days of cultivation, demonstrating the potentiality of use of microbial consortium for effluent treatment. Qualitative assays showed the presence of the enzymes lipase, amylase, protease and cellulase in the metabolic extract of the microbial consortium. However, low values of lipolytic activity were obtained as compared to the commercial enzyme, being observed that activity decreases along time. In the second step of this study, was evaluated the enzymatic hydrolysis of floated material, obtained from the column flotation of a dairy industry, using the technique of experimental design. Initially, performance was evaluated by a commercial lipase (lipolase®), being investigated the effects of agitation and enzyme concentration on hydrolysis. A statistical analysis was performed considering the significance of effects to a confidence level of 95%. Higher enzyme concentrations in the range investigated (1 to 7%) maximize the hydrolysis of oils and fats in the floated material, and to agitation levels between 100 and 150rpm. In all experiments, fatty acids were released in rates near to 100% only after 4 hours of reaction. Moreover, rates of released fatty acids were greater than 92% in all the concentration range tested. An agitation of 150rpm was used in a second experimental design, evaluating the concentration of commercial enzyme associated with a microbial consortium. The kinetic monitoring of the process showed that the addition of the consortium did not influence in a positive manner the increase the content of free fatty acids. / A primeira etapa do presente trabalho consistiu em caracterizar um efluente lácteo industrial (soro de queijo) em termos microbiológicos e físico-químicos visando à obtenção de um consórcio de microrganismos para a sua biodegradação. Foram determinadas a contagem padrão de bactérias heterotróficas e a contagem de fungos filamentosos e leveduras de acordo com as metodologias oficiais, e a caracterização físico-química foi realizada em termos do teor de proteínas, cinzas, lipídios, carboidratos, pH e demanda química de oxigênio (DQO). O consórcio microbiano foi obtido em biorreator operando em batelada e contendo 1,5L do efluente, a 200rpm, aeração de 1vvm e temperatura de 28 - 30oC. Os cultivos foram realizados em duplicata durante onze dias, sendo realizado um pulso de 150mL do efluente (10% do volume útil do biorreator) no sétimo dia do cultivo. Foram obtidas concentrações iniciais de 3x109UFC/mL e 8x104UFC/mL para contagem total de bactérias e de fungos e leveduras, respectivamente. O efluente apresentou uma DQO inicial de 64.000mgO2/L, pH 5,0, e concentrações correspondentes a 5g/100mL de carboidratos, 0,8g/100 mL de proteínas e 0,6g/100 mL de lipídios. Os cultivos do efluente no biorreator demonstraram um aumento da concentração de bactérias ao longo do tempo, atingindo 1x1013UFC/mL após oito dias, enquanto que as concentrações de fungos filamentosos e de leveduras foram inibidas. Foi observada uma redução da DQO de 47 a 63,5% após 11 dias de cultivo, demonstrando a potencialidade da utilização do consórcio microbiano no tratamento do efluente. Ensaios qualitativos demonstraram a presença das enzimas: lipase, amilase, protease e celulase no extrato metabólito do consórcio microbiano. No entanto, foram obtidos baixos valores de atividade lipolítica quando comparados com a atividade da enzima comercial, sendo observado ainda que a atividade decresce ao longo do tempo. Na segunda etapa do trabalho foi avaliada a hidrólise enzimática de material flotado, obtido a partir do processo de flotação em coluna do efluente, utilizando a técnica de planejamento de experimentos. Inicialmente, foi avaliado o desempenho de uma lipase comercial (lipolase®), sendo investigados os efeitos da agitação e da concentração de enzima sobre a hidrólise. Foi realizada a análise estatística considerando os efeitos significativos para um nível de confiança de 95%. Concentrações maiores de enzima dentro da faixa investigada (1 a 7%) maximizam a hidrólise de óleos e gorduras do material flotado, bem como para níveis de agitação entre 100 e 150rpm. Em todos os experimentos houve a liberação de ácidos graxos no meio em percentuais próximos a 100% apenas após 4 horas de reação. Vale salientar ainda que percentuais de liberação de ácidos graxos superiores a 92% foram obtidos para toda a faixa de concentração testada. Uma agitação de 150rpm foi utilizada em um segundo planejamento experimental, avaliando-se a concentração da enzima comercial associada a um consórcio microbiano, sendo verificado que a adição do consórcio não influenciou de maneira positiva o aumento do teor de ácidos graxos livres no meio.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 robson_souza_vasconcelos.pdf: 2328772 bytes, checksum: 33965c207f7afa9baa550e0bb0bdff79 (MD5) Previous issue date: 2015-12-01 / The implantation costs of dissolved air flotation (DAF) pilot units require special strategies due to the lack of correlations between laboratory and industrial scale, as novel flotation methods have been considered strictly from an economic standpoint. In this sense, significant efforts have been made to describe and model a scale-up to the process of FAD, being necessary to design and validate a scale-up forecasting model to promote a change in the required scale. In this study a scale-up correlation for a pilot unit project was determined based on the analysis of dynamic similarity correlations involving the predominant phenomena of a dissolved air flotation (DAF) chamber used in separating and recovering oily water. With the aid of computational fluid dynamics and videos of microbubble and floc flow, inertia and gravity were identified as the predominant phenomena in a DAF chamber by the discrepancy between the average speeds of rise of microbubbles and flakes of 8.73 10-7 m/s and 1.17510-5 m/s, respectively. The simulations were performed using ANSYS software and measurements were made with the aid of a camera. The strategy described herein is simple and reduces the likelihood of future risks in scale-up investments. / Os custos com a implantação de unidades piloto de flotação por ar dissolvido (FAD) requerem estratégias especiais em função da falta de correlações entre a escala laboratorial e a industrial, uma vez que os projetos de FAD têm sido concebidos apenas sob o ponto de vista econômico. Nesse sentido, tem-se realizado esforços significativos para descrever e modelar um scale-up para o processo de FAD, sendo necessário elaborar e validar um modelo de previsão de scale-up para promover a mudança de escala necessária. No presente trabalho foi obtida uma correlação de scale-up como base para o projeto de uma unidade piloto, a partir de um modelo físico em escala de laboratório por meio da análise de correlações de semelhança dinâmica envolvendo grandezas predominantes em uma câmara de FAD usada na separação e recuperação de águas oleosas. Com auxílio da fluidodinâmica computacional e de vídeos dos fluxos de microbolhas e flocos, as forças de inércia e de gravidade foram identificadas como as grandezas predominantes em uma câmara de FAD pela discrepância entre as velocidades médias de ascensão de microbolhas e flocos, de 8,7310-7 m/s e 1,17510-5 m/s, respectivamente. As simulações foram realizadas por meio do software ANSYS e as medidas foram efetuadas com o auxílio de uma câmera fotográfica. A metodologia de trabalho empregada permitiu o desenvolvimento de uma técnica simples e de baixo custo, diminuindo a probabilidade de riscos futuros em um investimento de scale-up.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-02-15T18:24:07Z No. of bitstreams: 1 josiane_maria_santana_melo_lins.pdf: 1259298 bytes, checksum: 8d95f0beebff539982987b6fe3f33c38 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-15T18:24:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 josiane_maria_santana_melo_lins.pdf: 1259298 bytes, checksum: 8d95f0beebff539982987b6fe3f33c38 (MD5) Previous issue date: 2017-03-23 / Residual Frying Oil (RFO) is part of one of the waste generated daily in households, industries and voluntary delivery points (public and mixed-economy companies). The uncontrolled disposal of residues of frying oils, in sinks or dumped directly into bodies of water, entails a series of environmental damages, such as obstruction of pipes in sewage systems and increased costs of treatment processes, in addition to Increased pollution. The collection and reuse of these waste oils prevents them from being disposed of inappropriately and benefits the environment. The percentage recovery of residual oil from fried foods depends to a large extent on the washing operations. These operations are also responsible for the effective separation of the organic and aqueous phases from the emulsions generated so as to obtain a lower possible oil content in the aqueous phase, while the oil can still be used for reuse in the soap and detergent production processes. In this work, actions were taken to improve the operational conditions to improve the process of chemical washing of the ORF by cleaning products industries, in order to generate an adequate effluent for subsequent physical-chemical treatment by Dissolved Air Flotation (DAF). After conditioning, the OFR collection vessel was rinsed with steam and received addition of chemical reagents (HCLO3, NaOH and NaCl). The material was then treated through DAF, with a biosurfactant acting as a biodegradable manifold, in a laboratory scale prototype operating in continuous mode. The experiments were performed according to a Central Composite Designs (CCD) of type 22. As factors, the ratio between the effluent flow to be treated and the biosurfactant flow rate (X1) was used, and the ratio of the air flow to the effluent flow recirculated to produce the microbubbles (X2). As a response variable the water-oil separation efficiency was used. A maximum separation efficiency of 98.0% for X1 and X2 values equal to 1.0.103 and 1.05.104, respectively. / O Óleo de Fritura Residual (OFR) é parte de um dos resíduos gerados diariamente em residências, indústrias e pontos de entrega voluntários (empresas públicas e de economia mista). A eliminação descontrolada de resíduos de óleos de fritura, em sumidouros ou jogados diretamente em corpos d’água, acarreta uma série de danos ambientais, tais como a obstrução de tubos em sistemas de esgotos e o aumento dos custos dos processos de tratamento, além do aumento da poluição. O recolhimento e a reutilização desses óleos usados impede o seu descarte inadequado e traz benefícios para o ambiente. A percentagem de recuperação de óleo residual proveniente de alimentos fritos depende, em grande parte, das operações de lavagem. Estas operações são também responsáveis pela separação efetiva das fases orgânicas e aquosa das emulsões geradas, de forma a se obter um menor teor de óleo possível na fase aquosa, enquanto que o óleo possa ainda ser utilizada para reúso nos processos produtivos de sabões e detergentes. Neste trabalho, foram realizadas ações para melhorar as condições operacionais de aprimoramento do processo de lavagem química do ORF por indústrias de produtos de limpeza, a fim de gerar um efluente adequado para posterior tratamento físicoquímico por Flotação de Ar Dissolvido (FAD). Depois de acondicionado, o recipiente de coleta de OFR foi lavado com vapor e recebeu adição de reagentes químicos (HCLO3, NaOH e NaCl). O material foi então tratado através de FAD, com um biossurfactante atuando como um colector biodegradável, num protótipo de escala laboratorial operando em modo contínuo. Os experimentos foram realizados de acordo com um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) do tipo 22. Como fatores utilizou-se a razão entre a vazão do efluente a ser tratado e a vazão de biossurfactante (X1), e a razão entre a vazão de ar e a vazão de efluente recirculada para produzir as microbolhas (X2). Como variável resposta utilizou-se a eficiência de separação água-óleo. Uma eficiência máxima de separação de 98,0 % para valores de X1 e X2 iguais a 1,0.103 e 1,05.104, respectivamente.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-02-16T17:32:38Z No. of bitstreams: 1 rodrigo_almeida_galdino.pdf: 1745526 bytes, checksum: 6dcdee092fcba3b3b09ac36498989ac9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-16T17:32:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rodrigo_almeida_galdino.pdf: 1745526 bytes, checksum: 6dcdee092fcba3b3b09ac36498989ac9 (MD5) Previous issue date: 2017-11-27 / The state of Pernambuco is becoming increasingly industrialized and diversified array, with projects in the areas of petroleum refining, petrochemical, steel, shipbuilding and offshore industry, automotive, and electrical equipment. In the current global context, where one strives for environmental preservation, the major challenge faced by these large developments has been to ensure the quality and continuous development of its processes without compromising local environmental quality. Therefore it is of paramount importance to reduce the amount and / or improve the quality of wastewater generated by various industries and their production processes. The systems of dissolved air flotation (DAF) are more compact than alternative systems in water-oil separation, and they allow the recovery of raw materials in the treatment of these industrial effluents. In this sense, the goal of this project is to develop an effective strategy for automation and process control for a type of FAD, in the treatment of oily waters. The findings demonstrate that it is possible to maintain the level of the fluid at a reference value established by the operator using the software program LabVIEW through the application of classic proportional integral derivative controllers. Using this control tool, the efficiency of water-oil separation in the pilot flotation chamber prototype was increased to nearly 98%. / O estado de Pernambuco está se tornando cada vez mais industrializado e com matriz diversificada, com empreendimentos nas áreas de refino de petróleo, petroquímica, siderurgia, indústria naval e offshore, automobilística, e de equipamentos para energia elétrica. No contexto mundial atual, onde se prima pela preservação ambiental, o grande desafio enfrentado por esses grandes empreendimentos tem sido garantir a qualidade e o desenvolvimento contínuo de seus processos, sem comprometer a qualidade ambiental local. Portanto é de suma importância reduzir a quantidade e/ou melhorar a qualidade dos efluentes gerados pelos mais diversos setores industriais e seus respectivos processos de produção. Os sistemas de flotação por ar dissolvido (FAD) são mais compactos que os sistemas alternativos na separação água-óleo, além de possibilitarem a recuperação de matéria-prima no tratamento desses efluentes industriais. Neste sentido, o objetivo deste projeto é desenvolver uma estratégia eficiente de automação e controle de nível para um processo do tipo FAD, no tratamento de águas oleosas. Os resultados obtidos demonstram que a partir da aplicação de técnicas de controladores clássicos PID, foi possível manter o nível do líquido em um valor de referência estabelecido pelo usuário a partir do software LabVIEW. Com a adoção da referida ferramenta de controle, a eficiência de separação água-óleo na câmara de flotação do protótipo piloto ficou próximo a 98 %, validando a estratégia de controle adotada.

CAPES; / As características do material suportem afetam diretamente a eficiência de um reator, pois o número e os tipos de células que aderem em cada meio suporte podem variar de um material para outro. A partir do desenvolvimento dos primeiros filtros anaeróbios um ponto crucial identificado pela comunidade científica foi a busca por materiais suportes que melhor se adequassem, ou seja, inertes à biomassa imobilizada, proporcionando bons resultados, facilidade operacional e economicamente viáveis. Uma alternativa é a utilização de materiais alternativos para preenchimento dos filtros, com estrutura resistente, biológica e quimicamente inerte, leveza, maior área específica e porosidade elevada, com possibilidade de colonização acelerada dos microrganismos e custos reduzidos. Neste trabalho foram avaliadas a estabilidade e o comportamento hidrodinâmico de três filtros anaeróbios de fluxo ascendente, operados de modo contínuo, preenchidos com diferentes meios suportes para imobilização da biomassa, sendo carvão vegetal, cerâmica de argila e borracha de pneu, no tratamento de água residuária sintética à base de glicose como fonte de carbono. Os filtros, em escala de bancada (1,3 L), foram operados com TDH de 8 h e 4 h em duas etapas e mantidos a temperatura ambiente. A caracterização físico-química dos materiais foi realizada com determinação dos parâmetros pH, massa específica aparente, densidade, teor de umidade, material volátil, teor de cinzas, número de iodo, porosidade, granulometria, análise da morfologia, área superficial, volume e tamanho dos poros. O comportamento dos filtros foi avaliado por meio da determinação dos parâmetros de pH, temperatura do líquido, alcalinidade total e a bicarbonato, ácidos voláteis e DQO nas amostras do afluente e do efluente. Além disso, foram realizados ensaios de estímulo-resposta tipo pulso com eosina Y como traçador para avaliar o comportamento hidrodinâmico do reator. O desempenho dos filtros em termos de pH, alcalinidade total e a bicarbonato e ácidos voláteis foi estável nas duas etapas de operação. Os valores obtidos em termos de DQO nas amostras do afluente e efluente dos filtros com carvão ativado foram: - Etapa I: 457 e 38 mg.L-1 (94% de remoção); - Etapa II: 291 e 79 mg.L-1 (79% de remoção); com cerâmica de argila foram: - Etapa I: 457 e 81 mg.L-1 (81% de remoção); - Etapa II:: 291 0 e 129 mg.L-1 (60% de remoção); e com borracha de pneu foram: - Etapa I: 457 e 58 mg.L-1 (88% de remoção); - Etapa II: 291 e 117 mg.L-1 (63% de remoção). O teste estatístico de Kruskal-Wallis. e o pósteste de Dunn confirmaram os dados experimentais e provaram que para maior parte dos parâmetros há diferença nos valores entre os filtros e entre as duas etapas. Sendo as diferenças obtidas entre os filtro devido as características distintas de cada material, e as diferenças entre as etapas ocorrem pelo aumento da carga hidráulica, pois o aumento da velocidade ascensional diminui o tempo de retenção celular e assim o grau de estabilidade. Contudo, meio suporte permitem aos filtros mais estabilidade e boas eficiências de degradação. / The characteristics of material directly affect the reactor efficiency, because the number and the types of cells what adhere in each material support can be totally different from material to another. From the development of the first anaerobic filters an important point identified by the scientific community was the search for materials that support better fitted, i.e. biomass immobilized inert, providing good results, operating ease and economically viable. An alternative is to use alternative materials for filling of filters, with sturdy structure, biologically and chemically inert, lightness, bigger specific area and high porosity, with possibility of rapid colonization of microorganisms and reduced costs. In this thesis it was evaluated the stability and the hydrodynamic behavior of three upflow anaerobic filter, operated in continuous mode, filled with different material support from immobilization to biomass being active carbon, clay ceramic and tire rubber in the synthetic wastewater treatment on based glucose as carbon source. The filter, in bench scale (1,3 L), was operated HRT to 8 hours and 4 hours in two steps Kept at ambient temperature. The physicochemical characterization of the materials was carried out with determination of parameters pH, bulk density apparent, density, moisture content, volatile material, ash content, iodine number, porosity, particle size, morphology analysis, surface area, volume and size pores. The behavior of the filters was evaluated by determining the parameters pH, liquid temperature, total and bicarbonate alkalinity, volatile acids and COD in samples of influent and effluent. Further, tests were performed stimulus-response type pulse with eosin Y, to evaluate the hydrodynamic regime of the reactor.The values obtained in terms of COD in samples of influent and effluent filters with activated carbon were: - Stage I: 457 and 38 mg.L-1 (94% of removal); - Stage II: 291 and 79 mg.L-1 (79% of removal), with clay ceramic were: - Stage I: 457 e 81 mg.L-1 (81% of removal); - Stage II: 291 and 129 mg.L-1 (60% of removal) and tire rubber were: - Stage I: 457 and 58 mg.L-1 (88% of removal); - Stage II: 291 and 117 mg.L-1 (63% of removal). The Kruskal-Wallis Statistical test and the Dun post-test confirmed the experimental data and proved from most part of parameters there is difference on values between the filters and between the two steps. Being the differences obtained between the filters due to distinct characteristics of each material, and the differences between the steps happened by hydraulic charging increased, because the ascending speed increased reduce the retention cellular therefore the degree of stability. However, material support allow the filters more stability and good degradation efficiencies.

CAPES; / As características do material suportem afetam diretamente a eficiência de um reator, pois o número e os tipos de células que aderem em cada meio suporte podem variar de um material para outro. A partir do desenvolvimento dos primeiros filtros anaeróbios um ponto crucial identificado pela comunidade científica foi a busca por materiais suportes que melhor se adequassem, ou seja, inertes à biomassa imobilizada, proporcionando bons resultados, facilidade operacional e economicamente viáveis. Uma alternativa é a utilização de materiais alternativos para preenchimento dos filtros, com estrutura resistente, biológica e quimicamente inerte, leveza, maior área específica e porosidade elevada, com possibilidade de colonização acelerada dos microrganismos e custos reduzidos. Neste trabalho foram avaliadas a estabilidade e o comportamento hidrodinâmico de três filtros anaeróbios de fluxo ascendente, operados de modo contínuo, preenchidos com diferentes meios suportes para imobilização da biomassa, sendo carvão vegetal, cerâmica de argila e borracha de pneu, no tratamento de água residuária sintética à base de glicose como fonte de carbono. Os filtros, em escala de bancada (1,3 L), foram operados com TDH de 8 h e 4 h em duas etapas e mantidos a temperatura ambiente. A caracterização físico-química dos materiais foi realizada com determinação dos parâmetros pH, massa específica aparente, densidade, teor de umidade, material volátil, teor de cinzas, número de iodo, porosidade, granulometria, análise da morfologia, área superficial, volume e tamanho dos poros. O comportamento dos filtros foi avaliado por meio da determinação dos parâmetros de pH, temperatura do líquido, alcalinidade total e a bicarbonato, ácidos voláteis e DQO nas amostras do afluente e do efluente. Além disso, foram realizados ensaios de estímulo-resposta tipo pulso com eosina Y como traçador para avaliar o comportamento hidrodinâmico do reator. O desempenho dos filtros em termos de pH, alcalinidade total e a bicarbonato e ácidos voláteis foi estável nas duas etapas de operação. Os valores obtidos em termos de DQO nas amostras do afluente e efluente dos filtros com carvão ativado foram: - Etapa I: 457 e 38 mg.L-1 (94% de remoção); - Etapa II: 291 e 79 mg.L-1 (79% de remoção); com cerâmica de argila foram: - Etapa I: 457 e 81 mg.L-1 (81% de remoção); - Etapa II:: 291 0 e 129 mg.L-1 (60% de remoção); e com borracha de pneu foram: - Etapa I: 457 e 58 mg.L-1 (88% de remoção); - Etapa II: 291 e 117 mg.L-1 (63% de remoção). O teste estatístico de Kruskal-Wallis. e o pósteste de Dunn confirmaram os dados experimentais e provaram que para maior parte dos parâmetros há diferença nos valores entre os filtros e entre as duas etapas. Sendo as diferenças obtidas entre os filtro devido as características distintas de cada material, e as diferenças entre as etapas ocorrem pelo aumento da carga hidráulica, pois o aumento da velocidade ascensional diminui o tempo de retenção celular e assim o grau de estabilidade. Contudo, meio suporte permitem aos filtros mais estabilidade e boas eficiências de degradação. / The characteristics of material directly affect the reactor efficiency, because the number and the types of cells what adhere in each material support can be totally different from material to another. From the development of the first anaerobic filters an important point identified by the scientific community was the search for materials that support better fitted, i.e. biomass immobilized inert, providing good results, operating ease and economically viable. An alternative is to use alternative materials for filling of filters, with sturdy structure, biologically and chemically inert, lightness, bigger specific area and high porosity, with possibility of rapid colonization of microorganisms and reduced costs. In this thesis it was evaluated the stability and the hydrodynamic behavior of three upflow anaerobic filter, operated in continuous mode, filled with different material support from immobilization to biomass being active carbon, clay ceramic and tire rubber in the synthetic wastewater treatment on based glucose as carbon source. The filter, in bench scale (1,3 L), was operated HRT to 8 hours and 4 hours in two steps Kept at ambient temperature. The physicochemical characterization of the materials was carried out with determination of parameters pH, bulk density apparent, density, moisture content, volatile material, ash content, iodine number, porosity, particle size, morphology analysis, surface area, volume and size pores. The behavior of the filters was evaluated by determining the parameters pH, liquid temperature, total and bicarbonate alkalinity, volatile acids and COD in samples of influent and effluent. Further, tests were performed stimulus-response type pulse with eosin Y, to evaluate the hydrodynamic regime of the reactor.The values obtained in terms of COD in samples of influent and effluent filters with activated carbon were: - Stage I: 457 and 38 mg.L-1 (94% of removal); - Stage II: 291 and 79 mg.L-1 (79% of removal), with clay ceramic were: - Stage I: 457 e 81 mg.L-1 (81% of removal); - Stage II: 291 and 129 mg.L-1 (60% of removal) and tire rubber were: - Stage I: 457 and 58 mg.L-1 (88% of removal); - Stage II: 291 and 117 mg.L-1 (63% of removal). The Kruskal-Wallis Statistical test and the Dun post-test confirmed the experimental data and proved from most part of parameters there is difference on values between the filters and between the two steps. Being the differences obtained between the filters due to distinct characteristics of each material, and the differences between the steps happened by hydraulic charging increased, because the ascending speed increased reduce the retention cellular therefore the degree of stability. However, material support allow the filters more stability and good degradation efficiencies.